KR101220705B1 - 시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛 및 이를 이용한 슬라브의 시공방법 - Google Patents

Abstract

시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛 및 이를 이용한 슬라브의 시공방법이 개시된다. 본 발명의 시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛은, 서로 연결되는 적어도 두 개의 단위가이드를 각각 포함하며 상호 일정간격 이격 배치되는 다수의 가이드부와, 가이드부를 상호 연결하되 슬라브를 구성하는 주근의 일부를 대체할 수 있도록 마련되는 연결부를 포함하는 케이지; 및 슬라브 시공을 위한 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시킬 수 있도록 단위가이드에 대하여 상대운동 가능하게 각각 결합되는 다수의 경량볼을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시키며 슬라브 시공에 필요한 주근의 일부를 생략할 수 있도록 함으로써 고품질의 중공 슬라브를 시공할 수 있을 뿐만 아니라, 시공의 편의성을 실질적으로 향상시킴으로써 공기를 단축하고 시공비용을 절감할 수 있는 시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛을 제공할 수 있게 된다.

Description

시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛 및 이를 이용한 슬라브의 시공방법{Void slab unit and method for void slab construction using the same}

본 발명은 시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛 및 이를 이용한 슬라브의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시키며 슬라브 시공에 필요한 주근의 일부를 생략할 수 있도록 함으로써 고품질의 중공 슬라브를 시공할 수 있을 뿐만 아니라, 시공의 편의성을 실질적으로 향상시킴으로써 공기를 단축하고 시공비용을 절감할 수 있는 시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛 및 이를 이용한 슬라브의 시공방법에 관한 것이다.

최근, 건물의 고층화나 넓은 거실 공간의 확보를 위해 슬라브의 두께를 늘려 강도를 높이거나, 경량화나 차음성능 개선을 위해 슬라브 내부에 매설물을 설치하여 중공화하는 중공 슬라브 공법이 여러 가지 실용화되어 있다.

이러한 중공 슬라브는, 중앙에 중공형 경량볼을 구비한 구조로서 판넬 중량을 감소시킴에 따라 슬라브 자중을 줄이고 비교적 우수한 단면성능을 가지며, 장경간(long span)과 무량판(flatslab)의 장점 구현은 물론 층간 소음저감에 유리한 장점을 가진다.

종래의 중공 슬라브는 현장에서 슬라브 거푸집을 설치하고 슬라브 거푸집을 동바리 등 지지물로 지지한 후, 슬라브 거푸집에 주근의 기능을 담당하는 하부철근을 배근하고 그 상부에 하부 와이어메쉬를 배치하며, 하부 와이어메쉬 위에 경량볼을 배치하고 경량볼 위에 상부 와이어메쉬를 배치한 뒤, 주근의 기능을 담당하는 상부철근을 배근한 다음 슬라브 콘크리트를 타설하여 완료한다.

그러나 종래의 중공 슬라브의 시공방법은, 콘크리트 타설시 경량볼에 부력이 강하게 작용하게 되므로 콘크리트 타설에 따라 경량볼이 상하좌우방향으로 유동하게 되고, 이에 따라 미리 설계된 위치에 경량볼이 배치되지 못하며 결국 완성된 중공 슬라브의 품질이 저하되는 문제점이 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 현장에서 슬라브 거푸집에 구멍을 천공하여 하부 와이어메쉬를 슬라브 거푸집에 고정하고 상부 와이어메쉬와 하부 와이어메쉬를 결속선에 의해 고정한 뒤 상부 와이어메쉬 및 하부 와이어메쉬 사이에 경량볼을 삽입하는 방법이 제안되었다. 하지만 이와 같은 방법은 거푸집에 구멍을 천공해야만 하므로 한번 사용한 거푸집을 재사용하기 어려울 뿐만 아니라 상부 와이어메쉬 및 하부 와이어메쉬를 서로 결속하더라도 콘크리트 타설시 발생하는 부력에 따른 경량볼의 미세한 유동을 방지하기에는 부족한 문제점이 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 거푸집에 구멍을 천공하지 않고서도 경량볼의 유동을 제안하기 위한 다음과 같은 방법이 제안되었다.

도 1은 트러스부재를 사용하여 경량볼의 유동을 제한하는 종래의 중공 슬라브의 시공방법을 나타낸 개략적인 모식도이며, 도 2는 케이지를 사용하여 경량볼의 유동을 제한하는 종래의 중공 슬라브 유닛의 개략적인 모식도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 중공 슬라브의 시공방법은 상부 와이어메쉬(1)와 하부 와이어메쉬(4) 사이에 트러스부재(2)를 설치하고 상부 와이어메쉬(1), 하부와이어메쉬(4) 및 트러스부재(2)에 의하여 한정되는 공간 내에 경량볼(3)을 삽입하는 방법을 사용하여 경량볼(3)의 유동을 제한한다.

이와 같은 방법은 거푸집에 구멍을 천공하지 않으므로 거푸집의 재사용이 가능해진다. 그러나, 이와 같은 방법은 콘크리트 타설시 발생하는 부력에 따른 경량볼(3)의 유동을 방지하기 위해 별도의 트러스부재(2)를 설치해야 하므로 트러스부재(3)의 용접작업에 많은 시간과 노력이 소모되는 문제점이 있다. 또한 이와 같은 방법은 콘크리트 타설시 발생하는 부력을 경량볼(3)이 그대로 흡수하게 되므로 종종 경량볼(3)이 파손되는 문제점이 있다.

한편, 도 2를 참조하면, 종래의 중공 슬라브 유닛은 일측이 개방되고 다수의 철근을 연결하여 완성된 케이지(5) 내부의 한정되는 공간에 경량볼(4)을 삽입함으로써 경량볼(4)의 유동을 제한한다.

하지만, 이와 같은 방법은 시공하고자하는 중공 슬라브의 두께에 따라 케이지(5)를 별도로 제작하고, 이러한 케이지(5)의 크기에 맞추어 경량볼(4)의 크기를 결정해야하므로 슬라브의 두께에 따라 별개의 경량볼(4)을 제작하게 되어 시공비용이 늘어나고 공기가 지연되는 문제점이 있다. 또한 이와 같은 방법은 콘크리트 타설시 발생하는 부력을 경량볼(4)이 그대로 흡수하게 되므로 종종 경량볼(4)이 파손되는 문제점이 있다. 또한, 이와 같은 방법은 케이지(5)의 길이방향을 따라서만 경량볼(4)을 삽입하고 있으므로, 시공하고자하는 중공 슬라브의 폭이 큰 경우 그만큼 많은 케이지(5)를 정 위치에 각각 배치해야 하므로 이에 따라 많은 인력과 시간이 소모되어 전체적인 공기 및 비용을 증가시키는 문제가 있다.

이와 함께, 도 1의 중공 슬라브의 시공방법 및 도 2의 중공 슬라브 유닛은 모두 주근으로 사용되는 하부철근을 배근하고, 그 위에 하부 와이어메쉬, 경량볼 및 상부 와이어메쉬를 배치하며, 상부 와이어메쉬 위에 주근으로 사용되는 상부철근을 별도로 배근해야 하는 과정을 따르고 있는바 주근의 배근 작업에 많은 시간과 노동이 소모되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시키며 슬라브 시공에 필요한 주근의 일부를 생략할 수 있도록 함으로써 고품질의 중공 슬라브를 시공할 수 있을 뿐만 아니라, 시공의 편의성을 실질적으로 향상시킴으로써 공기를 단축하고 시공비용을 절감할 수 있는 시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛 및 이를 이용한 슬라브의 시공방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 서로 연결되는 적어도 두 개의 단위가이드를 각각 포함하며 상호 일정간격 이격 배치되는 다수의 가이드부와, 상기 가이드부를 상호 연결하되 슬라브를 구성하는 주근의 일부를 대체할 수 있도록 마련되는 연결부를 포함하는 케이지; 및 슬라브 시공을 위한 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시킬 수 있도록 상기 단위가이드에 대하여 상대운동 가능하게 각각 결합되는 다수의 경량볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛에 의하여 달성된다.

상기 단위가이드는, 상기 케이지의 길이방향과 교차하는 방향으로 나란하게 배치되는 제1 단위가이드 및 제2 단위가이드를 포함할 수 있다.

상기 제1 단위가이드 및 상기 제2 단위가이드는 각각, 상기 경량볼의 일측부에 삽입되는 제1 프레임부재; 상기 경량볼의 타측부에 삽입되는 제2 프레임부재; 및 상기 제1 프레임부재의 상단부와 상기 제2 프레임부재의 상단부를 연결하는 제3 프레임부재를 포함할 수 있다.

상기 제1 단위가이드 및 상기 제2 단위가이드는 각각, 상기 제1 프레임부재의 하단부로부터 연장 절곡되는 제1 플랜지부; 및 상기 제2 프레임부재의 하단부로부터 연장 절곡되는 제2 플랜지부를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 단위가이드의 제2 플랜지부와 이에 인접한 상기 제2 단위가이드의 제1 플랜지부는 상호 연결되어 하나의 제3 플랜지부를 이루며, 상기 연결부는, 상기 제1 단위가이드의 상기 제1 플랜지부, 상기 제3 플랜지부 및 상기 제2 단위가이드의 상기 제2 플랜지부의 하측에 등 간격으로 각각 배치되는 제1 연결부; 및 상기 제1 단위가이드의 상기 제3 프레임부재 및 상기 제2 단위가이드의 상기 제3 프레임부재의 상측에 등 간격으로 각각 배치되는 제2 연결부를 포함할 수 있다.

상기 제1 프레임부재 및 상기 제2 프레임부재는 각각, 상기 제3 프레임부재의 양단부로부터 소정 각도 경사지게 연장 절곡될 수 있다.

상기 경량볼은, 상기 제1 프레임부재 및 상기 제2 프레임부재가 삽입되되 콘크리트 타설시 상기 경량볼이 좌우방향으로 유동하는 것을 방지할 수 있도록 마련되는 한 쌍의 삽입홈을 포함할 수 있다.

상기 삽입홈은, 상기 제1 프레임부재의 직경 및 상기 제2 프레임부재의 직경보다 작은 직경을 갖도록 상기 경량볼의 좌우측 표면으로부터 함몰 형성되는 유동방지홈; 및 상기 유동방지홈으로부터 상기 경량볼의 내측방향으로 연장되며, 상기 제1 프레임부재의 직경 및 상기 제2 프레임부재의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성되는 확장홈을 포함할 수 있다.

상기 확장홈은, 상기 제3 프레임부재에 대한 상기 제1 프레임부재 및 상기 제2 프레임부재의 절곡 각도와 실질적으로 동일한 각도를 갖도록 상기 경량볼의 내측으로부터 외측을 향해 경사지게 형성될 수 있다.

상기 경량볼은, 상단부 둘레를 모따기하여 형성되는 챔퍼링부; 상기 챔퍼링부로부터 하측방향으로 연장되는 직선면부; 및 상기 직선면부로부터 하측방향으로 연장되며 상기 챔퍼링부 둘레의 곡률반경보다 작은 곡률반경을 갖도록 곡면으로 형성되는 라운드부를 포함할 수 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 상호 일정간격 이격배치되는 다수의 가이드부와, 상기 가이드부를 상호 연결하되 슬라브를 구성하는 주근의 일부를 대체할 수 있도록 마련되는 연결부를 포함하는 케이지; 및 슬라브 시공을 위한 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시킬 수 있도록 상기 가이드부에 대하여 상대운동 가능하게 각각 결합되는 다수의 경량볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛에 의해서도 달성된다.

상기 가이드부는, 상기 경량볼의 일측부에 삽입되는 제1 프레임부재; 상기 경량볼의 타측부에 삽입되는 제2 프레임부재; 상기 제1 프레임부재의 상단부와 상기 제2 프레임부재의 상단부를 연결하는 제3 프레임부재; 상기 제1 프레임부재의 하단부로부터 연장 절곡되는 제1 플랜지부; 및 상기 제2 프레임부재의 하단부로부터 연장 절곡되는 제2 플랜지부를 포함할 수 있다.

상기 연결부는, 상기 제1 플랜지부의 하측에 배치되는 제1 연결부; 상기 제2 플랜지부의 하측에 배치되는 제2 연결부; 및 상기 제3 프레임부재의 상측 중앙부근에 배치되는 제3 연결부를 포함할 수 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 슬라브 판넬의 상면에 다수의 하부근을 상호 일정간격 이격시켜 일 방향으로 각각 배근하는 단계; 상기 하부근이 배근된 방향과 교차하는 방향으로 선조립된 다수의 중공 슬라브 유닛을 각각 배치하는 단계; 상기 중공 슬라브 유닛이 배치된 방향과 교차하는 방향으로 다수의 상부근을 상호 일정간격 이격시켜 일 방향으로 배근하는 단계; 및 완성된 슬라브 거푸집의 내부에 콘크리트를 타설, 양생시켜 슬라브를 시공하는 단계를 포함하며, 상기 중공 슬라브 유닛은, 서로 연결되는 적어도 두 개의 단위가이드를 각각 포함하며 상호 일정간격 이격배치되는 다수의 가이드부와, 상기 가이드부를 상호 연결하되 슬라브를 구성하는 상기 하부근 및 상기 상부근의 일부를 대체할 수 있도록 마련되는 다수의 연결부를 포함하는 케이지; 및 슬라브 시공을 위한 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시킬 수 있도록 상기 단위가이드에 대하여 상대운동 가능하게 각각 결합되는 다수의 경량볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 슬라브 유닛을 이용한 슬라브의 시공방법에 의해서도 달성된다.

상기 중공 슬라브 유닛을 각각 배치하는 단계는, 상기 케이지의 상단부가 지면으로부터 지지되도록 상기 케이지를 전도시키는 단계; 상기 단위가이드를 따라 상기 경량볼을 상대운동 가능하게 결합하는 단계; 및 상기 경량볼이 결합된 상기 케이지를 다시 전도시켜 미리 결정된 위치에 상기 케이지를 배치하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 서로 연결되는 적어도 두 개의 단위가이드를 각각 포함하는 다수의 가이드부를 포함하는 케이지 및 단위가이드에 대하여 상대운동 가능하게 각각 결합되는 다수의 경량볼을 포함하여 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시키며 슬라브 시공에 필요한 주근의 일부를 생략할 수 있도록 함으로써 고품질의 중공 슬라브를 시공할 수 있을 뿐만 아니라, 시공의 편의성을 실질적으로 향상시킴으로써 공기를 단축하고 시공비용을 절감할 수 있는 시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛 및 이를 이용한 슬라브의 시공방법을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 트러스부재를 사용하여 경량볼의 유동을 제한하는 종래의 중공 슬라브의 시공방법을 나타낸 개략적인 모식도이다.
도 2는 케이지를 사용하여 경량볼의 유동을 제한하는 종래의 중공 슬라브 유닛의 개략적인 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 슬라브 유닛의 사시도이다.
도 4는 도 3의 중공 슬라브 유닛의 정면도이다.
도 5는 도 3의 중공 슬라브 유닛의 경량볼의 사시도이다.
도 6은 도 5의 경량볼의 단면도이다.
도 7은 도 3의 중공 슬라브 유닛의 케이지의 사시도이다.
도 8은 도 3의 중공 슬라브 유닛을 사용하여 중공 슬라브를 시공하는 방법을 나타낸 개략적인 모식도이다.
도 9는 도 8의 중공 슬라브의 시공방법에 따라 완성된 중공 슬라브를 나타낸 개략적인 모식도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 슬라브 유닛의 사시도이며, 도 4는 도 3의 중공 슬라브 유닛의 정면도이고, 도 5는 도 3의 중공 슬라브 유닛의 경량볼의 사시도이며, 도 6은 도 5의 경량볼의 단면도이고, 도 7은 도 3의 중공 슬라브 유닛의 케이지의 사시도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛(100, 이하 '중공 슬라브 유닛(100)'이라 함)은 프레임을 구성하는 케이지(C)와, 케이지(C)의 내부에 삽입되어 슬라브(S)를 구성하는 경량볼(B)을 포함한다.

케이지(C)는 경량볼(B)이 삽입될 수 있는 공간을 제공하며 중공 슬라브 유닛(100)의 외부 프레임을 마련하는 구성으로, 상호 일정간격 이격되는 다수의 가이드부(110)와, 가이드부(110)를 상호 연결하는 연결부(120)를 포함한다.

가이드부(110)는 중공 슬라브 유닛(100)의 길이방향을 따라 상호 일정간격 이격되도록 다수 개로 마련되는 구성으로, 어느 하나의 경량볼(B)이 삽입되는 제1 단위가이드(111)와, 다른 어느 하나의 경량볼(B)이 삽입되되 제1 단위가이드(111)와 나란한 방향으로 결합되는 제2 단위가이드(112)를 포함한다. 본 실시예의 경우 가이드부(110)는 지름 6 mm 짜리 원형 철선을 사용하여 마련되나 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되지 않는다.

제1 단위가이드(111)는 가이드부(110)의 일측에 마련되는 것으로, 경량볼(B)의 일측부에 삽입되는 제1 프레임부재(111a)와, 제1 프레임부재(111a)로부터 일정간격 이격되어 경량볼(B)의 타측부에 삽입되는 제2 프레임부재(111b)와, 제1 프레임부재(111a)의 상단부 및 제2 프레임부재(111b)의 상단부를 연결하는 제3 프레임부재(111c)와, 제1 프레임부재(111a)의 하단부로부터 외측방향으로 연장 절곡되는 제1 플랜지부(111d)와, 제2 프레임부재(111b)의 하단부로부터 외측방향으로 연장 절곡되는 제2 플랜지부(111e)를 포함한다.

제1 프레임부재(111a)는 제1 단위가이드(111)의 일측에 마련되어 중앙부분이 경량볼(B)의 일측부에 삽입되는 구성이며, 제2 프레임부재(111b)는 제1 단위가이드(111)의 타측에 마련되어 중앙부분이 경량볼(B)의 타측부에 삽입되는 구성이다.

한편, 제1 프레임부재(111a) 및 제2 프레임부재(111b)는 각각 상단부로부터 하단부를 향해 외측방향으로 소정 각도(θ) 경사지게 형성된다. 이처럼 제1 프레임부재(111a) 및 제2 프레임부재(111b)를 소정 각도(θ) 경사지게 형성하는 것은, 케이지(C) 전체를 구성함에 있어서 상측의 폭이 하측의 폭보다 좁도록 하여 구조적인 안정성을 도모함과 동시에 경량볼(B)을 가이드부(110)에 용이하게 삽입할 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 소정 각도(θ) 경사지게 형성된 제1 프레임부재(111a) 및 제2 프레임부재(111b)에 따라 케이지(C)를 전도시킨 후 경량볼(B)을 삽입하는 과정이 간편해질 수 있게 되며, 하측의 폭이 상측의 폭보다 넓게 형성되는 케이지(C)의 구조적 특징에 따라 케이지(C)를 하부근(20)의 상측에 안정적으로 배치할 수 있게 되는 것이다.

제3 프레임부재(111c)는 제1 프레임부재(111a)의 상단부와 제2 프레임부재(111b)의 상단부를 상호 연결하는 구성이며, 제1 플랜지부(111d)는 제1 프레임부재(111a)의 하단부로부터 외측방향으로 돌출되게 마련되는 구성이고, 제2 플랜지부(111e)는 제2 프레임부재(111b)의 하단부로부터 외측방향으로 돌출되게 마련되는 구성이다. 또한, 제3 프레임부재(111c), 제1 플랜지부(111d) 및 제2 플랜지부(111e)에는 각각 후술하는 연결부(120)가 결합됨으로써 다수의 가이드부(110)를 하나로 연결하게 된다.

제2 단위가이드(112)에 관한 사항은 전술한 제1 단위가이드(111)에 관한 사항과 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

연결부(120)는 다수의 가이드부(110)를 하나로 연결함과 동시에, 슬라브(S)를 구성하는 주근의 일부를 대체할 수 있도록 마련되는 구성이다.

연결부(120)는 제1 단위가이드(111)의 제1 플랜지부(111d)와, 제1 단위가이드(111)의 제2 플랜지부(111e) 및 제2 단위가이드(112)의 제1 플랜지부(112d)가 결합되어 형성되는 제3 플랜지부(113)와, 제2 단위가이드(112)의 제2 플랜지부(112e)의 하측에 등 간격으로 각각 배치되는 제1 연결부(121)와, 제1 단위가이드(111)의 제3 프레임부재(111c) 및 제2 단위가이드(112)의 제3 프레임부재(112c)의 상측에 등 간격으로 각각 배치되는 제2 연결부(122)를 포함한다.

본 실시예의 경우 다수의 가이드부(110)는 각각, 전술한 바와 같이, 제1 단위가이드(111) 및 제2 단위가이드(112)가 나란하게 배치되는데, 이에 따라 제1 단위가이드(111)의 제2 플랜지부(111e) 및 제2 단위가이드(112)의 제1 플랜지부(112d)는 하나의 제3 플랜지부(113)를 이루도록 마련된다(도 4 참조).

이러한 구성에 따라 제1 연결부(121)는, 제1 단위가이드(111)의 제1 플랜지부(111d)와, 제3 플랜지부(113)와, 제2 단위가이드(112)의 제2 플랜지부(112e)에 등 간격으로 각각 배치 결합됨으로써 하부근(20)의 일부를 대체할 수 있게 되는 것이다.

즉, 종래의 중공 슬라브는 먼저 격자 형상을 이루도록 다수의 하부근을 배치한 뒤 그 위에 중공 슬라브 유닛을 배치하는 반면, 본 실시예의 중공 슬라브 유닛(100)은 제1 연결부(121) 자체가 하부근(20)을 대체할 수 있도록 마련되므로 격자 형상을 이루도록 마련되는 하부근(20) 중 일방향 하부근(20)을 생략할 수 있게 되며, 이를 통해 공기를 단축하고 시공비용을 줄일 수 있게 되는 것이다(도 8 참조). 이를 위해 본 실시예의 제1 연결부(121)는 하부근(20)으로 사용되는 철근, 예컨대 이형철근을 사용하여 마련된다. 다만, 제1 연결부(121)가 하부근(20)의 일부를 대체할 수 있도록 마련되는 한도 내에서 슬라브(S)의 유형에 따라 제1 연결부(121)의 실시 형식은 얼마든지 변경될 수 있다.

한편, 제2 연결부(122)는 제1 단위가이드(111)의 제3 프레임부재(111c) 및 제2 단위가이드(112)의 제3 프레임부재(112c)의 상측에 등 간격으로 각각 배치되어 슬라브를 구성하는 상부근(30)의 일부를 대체할 수 있도록 마련된다. 기타 사항은 전술한 제1 연결부(121)에 관한 사항과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 중공 슬라브 유닛(100)은 가이드부(110)가 한 쌍의 단위가이드(111, 112)를 포함하는 것을 기준으로 설명되었으나, 가이드부(110)를 구성하는 단위가이드의 개수는 시공하고자하는 중공 슬라브(S)의 면적 등에 따라 1개 또는 3개 이상으로 마련될 수도 있을 것이다.

본 실시예에 따른 케이지(C)는 경량볼(B)이 각각 결합될 수 있도록 다수의 단위가이드(111, 112)를 포함하도록 마련되는 가이드부(110)와, 하부근(20) 또는 상부근(30)을 이루는 주근의 일부를 대체할 수 있도록 마련되는 연결부(120)에 의하여 시공의 편의성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 공기를 단축시키고 시공비용을 낮출 수 있는 장점을 가진다.

한편, 경량볼(B)은 완성된 중공 슬라브(S)의 내부에 매립될 수 있도록 가이드부(110)를 구성하는 단위가이드(111, 112)에 각각 상대운동 가능하게 결합되는 구성이다. 즉, 본 실시예의 경량볼(B)은 종래의 경량볼과 달리 단위가이드(111, 112)에 각각 상대운동 가능하게 결합됨으로써 슬라브 시공을 위한 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시킬 수 있게 된다.

경량볼(B)은 상단부를 이루는 챔퍼링부(131)와, 챔퍼링부(131)의 하측방향으로 연장되는 직선면부(132)와, 직선면부(132)의 하측방향으로 연장되는 라운드부(133)를 포함한다.

챔퍼링부(131)는 둘레가 완만한 곡선면을 갖도록 직육면체의 상단부를 곡면으로 모따기하여 마련되는 부분이며, 직선면부(132)는 챔퍼링부(131)로부터 하측 방향으로 연장되되 편평한 평면을 갖도록 마련되는 부분이고, 라운드부(133)는 직선면부(132)로부터 하측 방향으로 연장되며 챔퍼링부(131)의 곡률보다 작은 곡률을 갖도록 즉 전체적으로 완만한 곡면을 이루도록 마련되는 부분이다.

이와 같은 경량볼(B)의 형상은 콘크리트 타설의 편의성과 타설되는 콘크리트의 충진성을 함께 고려하여 채택된 것이다. 즉, 중공 슬라브에 있어서 경량볼은 콘크리트의 전체 타설량을 낮출 수 있도록 직육면체 형상을 갖도록 마련되는 것이 가장 바람직하나, 직육면체 형상의 경량볼을 사용하면 경량볼의 하부에 콘크리트가 충진되지 않는 부분이 발생할 수 있을 뿐만 아니라 지나치게 적은 양의 콘크리트가 타설되면 완성된 슬라브의 안전성이 저하되는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 실시예의 경량볼(B)은 콘크리트의 충진성을 효율적으로 향상시키며 콘크리트 타설의 편의성을 함께 도모하기 위해 챔퍼링부(131), 직선면부(132) 및 라운드부(133)를 포함하도록 마련된다.

경량볼(B)의 상측으로부터 타설되는 콘크리트 중 일부는 먼저 챔퍼링부(131)의 외주면을 따라 이동한 뒤 직선면부(132) 및 라운드부(133)를 거쳐 경량볼(B)의 하부로부터 충진되게 된다. 이때, 챔퍼링부(131) 및 직선면부(132)는 경량볼(B)의 전체 크기를 확장시킴으로써 콘크리트의 전체 타설량을 줄일 수 있도록 하며, 라운드부(133)는 직선면부(132)를 거쳐 이동된 콘크리트가 경량볼(B)의 하부에 쉽게 충진될 수 있도록 콘크리트의 유동을 돕는 역할을 하게 된다.

즉, 타설되는 콘크리트는 라운드부(133)에 비해 상대적으로 큰 곡률을 갖는 챔퍼링부(131)를 따라 완만한 속도로 이동하게 되며, 직선면부(132)를 따라 빠른 속도로 이동한 뒤 챔퍼링부(131)에 비해 상대적으로 작은 곡률을 갖는 라운드부(133)를 따라 속도가 늦춰지지 않은 상태로 경량볼(B)의 하부에 충진되게 되는 것이다. 또한, 라운드부(133)는 그 형상에 의해 경량볼(B)의 하부에 충진된 콘크리트가 고루 분배될 수 있도록 하는 바이브레이터(미도시)가 삽입될 수 있는 삽입공간을 마련하게 되며 이에 따라 콘크리트 타설의 편의성이 향상되도록 하는 역할을 겸하게 된다.

한편, 경량볼(B)에는 양측 표면으로부터 각각 함몰 형성되는 한 쌍의 삽입홈(134, 135)이 형성된다. 삽입홈(134, 135)은 챔퍼링부(131)의 하단부와, 직선면부(132)와, 라운드부(133)의 상단부에 걸쳐 제1 프레임부재(111a) 및 제2 프레임부재(111b)를 감싸도록 형성되며, 경량볼(B)의 표면으로부터 함몰 형성되는 유동방지홈(134a, 135a)과, 유동방지홈(134a, 135a)으로부터 경량볼(B)의 내측 방향으로 연장되는 확장홈(134b, 135b)를 포함한다.

유동방지홈(134a, 135a)은 제1 프레임부재(111a)의 직경 및 제2 프레임부재(111b)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되는 부분이며, 확장홈(134b, 135b)은 유동방지홈(134a, 135a)으로부터 내측 방향으로 연장되되 제1 프레임부재(111a)의 직경 및 제2 프레임부재(111b)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성되는 부분이다. 또한 확장홈(134b, 135b)은 전술한 제1 프레임부재(111a) 및 제2 프레임부재(111b)의 절곡 각도(θ)와 실질적으로 동일한 각도만큼 경사지게 형성된다.

이와 같은 삽입홈(134, 135)의 형상에 따라 경량볼(B)은 제1 프레임부재(111a) 및 제2 프레임부재(111b)의 하측 방향(도 3의 Z방향)으로부터 삽입될 수는 있으나 제1 프레임부재(111a)의 우측 방향(도 3의 Y방향)과 제2 프레임부재(111b)의 좌측 방향(도 3의 -Y방향)으로는 이탈될 수 없도록 제1 프레임부재(111a) 및 제2 프레임부재(111b)에 결합된다. 즉, 삽입홈(134, 135)은 제1 프레임부재(111a) 및 제2 프레임부재(111b)를 따라 경량볼(B)이 삽입된 후 상하방향으로 상대운동할 수 있도록 마련되나 경량볼(B)의 좌우방향 움직임은 제한하도록 함으로써 콘크리트 타설시 발생하는 부력에 의해 경량볼(B)이 유동하는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

본 실시예의 경량볼(B)은 단위가이드(111, 112)에 대하여 상대운동 가능하도록 각각 결합됨으로써 콘크리트 타설에 따른 부력을 일정 정도 완충시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유동방지홈(134a, 135a)과 확장홈(134b, 135b)을 포함하도록 구성되는 삽입홈(134, 135)의 형상에 따라 단위가이드(111, 112)의 좌우측방향으로 유동함이 없이 정위치에 배치된 상태에서 완성된 중공 슬라브(S)의 내부에 매립될 수 있게 된다.

이제 이하에서는 본 실시예의 중공 슬라브 유닛(100)을 사용하여 중공 슬라브(S)를 시공하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 슬라브(S)의 하면을 구성하기 위한 슬라브 판넬(10)을 설치한 뒤에는 다수의 하부근(20)을 상호 일정간격 이격시켜 슬라브 판넬(10)의 상면에 일 방향으로 배근한다.

다음으로, 하부근(20)이 배근된 방향과 교차하는 방향으로 선조립된 다수의 중공 슬라브 유닛(100)을 각각 배치하는데, 중공 슬라브 유닛(100)을 선조립하는 과정은 다음과 같다.

다수의 가이드부(110)를 상호 일정간격 이격되게 배치한 뒤 가이드부(110)를 구성하는 제1 플랜지부(111d), 제2 플랜지부(111e), 제3 플랜지부(113), 제3 프레임부재(111c, 112c)를 따라 각각 제1 연결부(121) 및 제2 연결부(122)를 용접 등의 방법을 통하여 결합시킨다. 케이지(C)의 제작이 완료되면, 제1 연결부(121) 및 제2 연결부(122)가 지면으로부터 지지되도록 케이지(C)를 전도시킨다.

다음으로, 가이드부(110)를 구성하는 단위가이드(111, 112)의 하측 방향으로부터 경량볼(B)을 삽입한다. 이때 제1 프레임부재(111a)의 직경 및 제2 프레임부재(111b)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 마련되는 확장홈(134b, 135b)에 의하여 경량볼(B)은 제1 프레임부재(111a) 및 제2 프레임부재(111b)를 따라 쉽게 삽입될 수 있게 되며, 제1 프레임부재(111a)의 직경 및 제2 프레임부재(111b)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 마련되는 유동방지홈(134a, 135a)에 의하여 경량볼(B)의 좌우 방향 유동이 제한되게 된다.

이와 같이 완성된 중공 슬라브 유닛(100)을 다시 전도시킨 뒤 전술한 바와 같이 하부근(20)이 배근된 방향과 교차하는 방향으로 중공 슬라브 유닛(100)을 각각 배치하는데, 필요에 따라서는 하부근(20)이 배근된 방향과 교차하는 방향으로 제1 연결부(121)의 사이사이에 추가적인 하부근(미도시)을 배근할 수도 있다.

중공 슬라브 유닛(100)의 배치가 완료되면 경량볼(B)은 하부근(20)에 인접하도록 즉 케이지(110)의 하측에 위치하게 된다.

다음으로, 중공 슬라브 유닛(100)이 배치된 방향과 교차하는 방향으로 다수의 상부근(30)을 상호 일정간격 이격시켜 일 방향(하부근(20)의 배근방향과 동일한 방향)으로 배근함으로써 콘크리트의 타설 준비를 완료한다.

케이지(110)를 구성하는 제1 연결부(121) 및 제2 연결부(122)는 각각 중공 슬라브 유닛(100)를 시공하기 위한 격자망의 주근의 일부를 구성하게 되므로, 상부근(30) 및 하부근(20)을 일 방향으로만 배치하게 되어 주근의 일부를 생략할 수 있게 된다.

콘크리트의 타설 준비가 완료되면, 슬라브 판넬(10)을 포함하여 구성된 슬라브 거푸집 내에 콘크리트를 타설, 양생시킴으로써 슬라브(S)를 시공하게 된다.

이때 콘크리트의 타설시 발생하는 부력에 의해 경량볼(B)은 제1 프레임부재(111a) 및 제2 프레임부재(111b)를 따라 상승하게 되며, 이를 통해 콘크리트 타설시 발생하는 부력이 완충될 수 있게 된다. 즉, 경량볼(B)은 콘크리트 타설에 따라 제1 프레임부재(111a)의 길이방향과 제2 프레임부재(111b)의 길이방향으로만 유동하게되며 제1 프레임부재(111a)의 우측방향 및 제2 프레임부재(111b)의 좌측방향으로는 유동하지 않게 됨으로써 고품질의 슬라브(S) 시공이 가능해 진다.

콘크리트의 타설 과정이 계속 진행되면, 경량볼(B)은 미리 결정된 위치, 예컨대 중공 슬라브(S)의 중앙부근에 배치된다.

본 실시예의 중공 슬라브 유닛(100) 및 이를 이용한 중공 슬라브의 시공방법은, 서로 연결되는 적어도 두 개의 단위가이드(111, 112)를 각각 포함하는 다수의 가이드부(110)를 포함하는 케이지(C) 및 단위가이드(111, 112)에 대하여 상대운동 가능하게 각각 결합되는 다수의 경량볼(B)을 포함하여 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시키며 슬라브 시공에 필요한 주근의 일부를 생략할 수 있도록 함으로써 고품질의 중공 슬라브(S)를 시공할 수 있을 뿐만 아니라, 시공의 편의성을 실질적으로 향상시킴으로써 공기를 단축하고 시공비용을 절감할 수 있게 된다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 중공 슬라브 유닛 C : 케이지
B : 경량볼 110 : 가이드부
120 : 연결부 111 : 제1 단위가이드
112 : 제2 단위가이드 134, 135 : 삽입홈

Claims (15)

1. 서로 연결되는 적어도 두 개의 단위가이드를 각각 포함하며 상호 일정간격 이격 배치되는 다수의 가이드부와, 상기 가이드부를 상호 연결하되 슬라브를 구성하는 주근의 일부를 대체할 수 있도록 마련되는 연결부를 포함하는 케이지; 및
   슬라브 시공을 위한 콘크리트 타설에 따른 부력을 완충시킬 수 있도록 상기 단위가이드에 대하여 상대운동 가능하게 각각 결합되는 다수의 경량볼을 포함하며,
   상기 단위가이드는, 상기 케이지의 길이방향과 교차하는 방향으로 나란하게 배치되는 제1 단위가이드 및 제2 단위가이드를 포함하고,
   상기 제1 단위가이드 및 상기 제2 단위가이드는 각각, 상기 경량볼의 일측부에 삽입되는 제1 프레임부재와, 상기 경량볼의 타측부에 삽입되는 제2 프레임부재와, 상기 제1 프레임부재의 상단부와 상기 제2 프레임부재의 상단부를 연결하는 제3 프레임부재를 포함하며,
   상기 제1 프레임부재 및 상기 제2 프레임부재는 각각, 상기 제3 프레임부재의 양단부로부터 소정 각도 경사지게 연장 절곡되고,
   상기 경량볼은, 상기 제1 프레임부재 및 상기 제2 프레임부재가 삽입되되 콘크리트 타설시 상기 경량볼이 좌우방향으로 유동하는 것을 방지할 수 있도록 마련되는 한 쌍의 삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 단위가이드 및 상기 제2 단위가이드는 각각,
   상기 제1 프레임부재의 하단부로부터 연장 절곡되는 제1 플랜지부; 및
   상기 제2 프레임부재의 하단부로부터 연장 절곡되는 제2 플랜지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 단위가이드의 제2 플랜지부와 이에 인접한 상기 제2 단위가이드의 제1 플랜지부는 상호 연결되어 하나의 제3 플랜지부를 이루며,
   상기 연결부는,
   상기 제1 단위가이드의 상기 제1 플랜지부, 상기 제3 플랜지부 및 상기 제2 단위가이드의 상기 제2 플랜지부의 하측에 등 간격으로 각각 배치되는 제1 연결부; 및
   상기 제1 단위가이드의 상기 제3 프레임부재 및 상기 제2 단위가이드의 상기 제3 프레임부재의 상측에 등 간격으로 각각 배치되는 제2 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 삽입홈은,
   상기 제1 프레임부재의 직경 및 상기 제2 프레임부재의 직경보다 작은 직경을 갖도록 상기 경량볼의 좌우측 표면으로부터 함몰 형성되는 유동방지홈; 및
   상기 유동방지홈으로부터 상기 경량볼의 내측방향으로 연장되며, 상기 제1 프레임부재의 직경 및 상기 제2 프레임부재의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성되는 확장홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛.
9. 제8항에 있어서,
   상기 확장홈은, 상기 제3 프레임부재에 대한 상기 제1 프레임부재 및 상기 제2 프레임부재의 절곡 각도와 실질적으로 동일한 각도를 갖도록 상기 경량볼의 내측으로부터 외측을 향해 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛.
10. 제1항에 있어서,
    상기 경량볼은,
    상단부 둘레를 모따기하여 형성되는 챔퍼링부;
    상기 챔퍼링부로부터 하측방향으로 연장되는 직선면부; 및
    상기 직선면부로부터 하측방향으로 연장되며 상기 챔퍼링부 둘레의 곡률반경보다 작은 곡률반경을 갖도록 곡면으로 형성되는 라운드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시공의 편의성이 향상된 중공 슬라브 유닛.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제

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